抽水蓄能电厂读书报告1选编.docx

抽水蓄能电厂读书报告 一、国内外抽水蓄能电站的发展 抽水蓄能电站是具有削峰、填谷、调频、调相、事故备用及“黑启动”等多种作用的特殊电力装置，是电力系统运行管理的重要工具。抽水蓄能电站已有100多年的发展历史，世界各国尤其是美、日、欧等发达国家和地区，都曾大力开发抽水蓄能电站，在建设和运营中积累了大量经验。我国当前正处于工业化初期，电力需求增长旺盛，核电、风电等新能源发展较快，电源结构日趋复杂，大型储能设施需求迫切，抽水蓄能电站的发展面临着机遇和挑战。 据统计，1960年全球抽水蓄能电站总装机容量仅为350万kW·h，至2010年已增至13 500万kW·h (图1)，5O年内增加了近40倍，而同期全球发电总装机仅增长了9倍，20世纪60~80年代是抽水蓄能电站高速发展的黄金时期。 图1 全球抽水蓄能电站装机容量变化 已建成的抽水蓄能电站主要分布在日本、美国、中国、意大利、西班牙、德国、法国等国家，近8成分布在欧洲、美国、日本及中国(图2)。 图2 2010年全球抽水蓄能电站分布 目前全球抽水蓄能在建项目主要分布在亚洲，“中、日、印、韩、泰”5国的在建规模合计2 465万kW·h，中国最多(约1 000万kW．h)。从抽水蓄能装机容量绝对值看，我国抽水蓄能电站的发展并不落后，然而从抽水蓄能占本国发电总装机比重、设备国产化程度、投资管理体制等方面看，我国仍然与国外发达国家存在差距。 二、抽水蓄能电站建设的主要影响因素 早期的抽水蓄能电站以蓄水为主要目标，随着工业化发展和家用电器的普及，负荷率不断下降，电网调峰压力逐渐凸显；20世纪7O年代以来，随着大容量机组及核电、风电等新能源的快速发展，系统运行风险增大，抽水蓄能电站逐渐承担起调峰调频和事故备用等重要功能。此外，抽水蓄能电站在优化系统运行方式、促进系统节能减排方面的作用也越来越受重视。 从发达国家的抽水蓄能发展规律看，抽水蓄能的建设受当地经济水平、能源结构、资源禀赋及开发情况等相关因素的影响，主要表现在以下几个方面： 2.1 与地区经济水平相关 从统计数据看，全球抽水蓄能电站主要分布在美、日、欧等经济发达国家和地区，这些国家对电能质量要求较高、电网调峰需求大。 (1)发达国家的工业自动化水平较高，精密仪器对电能质量的要求高： (2)发达国家的生活水平较高，家用电器普及率高，且具有“时段性”使用的特点，易造成负荷的大幅波动； (3)随着低端制造业的外迁，发达国家的工作从“三班制”到“两班制’，甚至“全日班”，电网调峰难度增加。 2.2 与区域内电源结构有关 不同类型机组的性能差异较大，就调峰而言，常规水电、燃油、燃气机组及煤电机组等都具有调峰功能，但是抽水蓄能机组调峰幅度更大。对于一个互联电网，区域内的电源结构决定了系统对抽水蓄能的需求。 2.3 与核电、风电等新能源的开发进程有关 7O年代前后，石油危机背景下的核电事业发展迅速，然而核电却不能参与系统调峰，因此抽水蓄能电站的建设随之加快。80年代后，三里岛、切尔诺贝利事故以及9·l1事件等，加大了人们对核电安全的担忧，核电发展陷入低潮，抽水蓄能发展也因此停滞不前。近几年，随着风电、太阳能等清洁新能源的快速发展，电网调频、调峰需求增大，抽水蓄能发展又出现回暖迹象。 2.4 与水资源开发程度有关 20世纪9O年代后，发达国家的水电资源开发率基本在50％以上，法国、日本、瑞士等国甚至接近90~／o。随着常规水电资源开发殆尽，改造或新建对厂址要求不高的抽水蓄能电站，已成为提高系统调峰能力的最好选择。据不完全统计，美国已将8座装机容量大于1 000 Mw 的大型抽水蓄能电站进行了更新改造，机组出力提高10O／O~20％。 三、抽水蓄能电站经济效益识别 3.1 抽水蓄能电站的静态效益 抽水蓄能电站在电网中由调峰填谷作用而产生的经济效益，称为静态效益。具体来讲静态效益包括容量效益、能量转换效益（又称为节煤效益）以及环保效益等。这部分效益一般可以通过直接或间接计算进行量化评价。 （1）容量效益 抽水蓄能电站的容量效益是指调节电网负荷曲线高峰和低谷之间的差距，从而产生的效益。负荷高峰时段，它可以作为水电站发电，担负电网尖峰容量；用电低谷时段，则可作为电网用户，吸收低谷电量抽水蓄能，减少负荷峰谷差。因此抽水蓄能电站可减少火电机组的日出力变幅，使其在高效区行，增加发电量，并使核电和大型火电机组稳定经济运行。抽水蓄能电站一般无防洪、灌溉、航运等综合利用要求，建设周期比常规水电站要短，运行费用比火电站要低。在电网中缺少调峰电源时，建设抽水蓄能电站可减少火电或其它类型电源的装机容量，改变能源结构，减少总的电力建设投资。 （2）能量转换效益 能量转换效益是指抽水蓄能电站通过能量转换，将成本低的低谷电能转换为价值高的峰荷电能。抽水蓄能机组的投入，使电网负荷分配得